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Álgebra linear Exemplos
Etapa 1
Estabeleça a fórmula para encontrar a equação característica .
Etapa 2
A matriz identidade ou matriz unitária de tamanho é a matriz quadrada com números "um" na diagonal principal e zeros nos outros lugares.
Etapa 3
Etapa 3.1
Substitua por .
Etapa 3.2
Substitua por .
Etapa 4
Etapa 4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.1
Multiplique por cada elemento da matriz.
Etapa 4.1.2
Simplifique cada elemento da matriz.
Etapa 4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.2
Multiplique .
Etapa 4.1.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.3
Multiplique .
Etapa 4.1.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.4
Multiplique .
Etapa 4.1.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.6
Multiplique .
Etapa 4.1.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.7
Multiplique .
Etapa 4.1.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.7.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.8
Multiplique .
Etapa 4.1.2.8.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.9
Multiplique por .
Etapa 4.2
Adicione os elementos correspondentes.
Etapa 4.3
Simplify each element.
Etapa 4.3.1
Some e .
Etapa 4.3.2
Some e .
Etapa 4.3.3
Some e .
Etapa 4.3.4
Some e .
Etapa 4.3.5
Some e .
Etapa 4.3.6
Some e .
Etapa 5
Etapa 5.1
Choose the row or column with the most elements. If there are no elements choose any row or column. Multiply every element in row by its cofactor and add.
Etapa 5.1.1
Consider the corresponding sign chart.
Etapa 5.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a position on the sign chart.
Etapa 5.1.3
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Etapa 5.1.4
Multiply element by its cofactor.
Etapa 5.1.5
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Etapa 5.1.6
Multiply element by its cofactor.
Etapa 5.1.7
The minor for is the determinant with row and column deleted.
Etapa 5.1.8
Multiply element by its cofactor.
Etapa 5.1.9
Add the terms together.
Etapa 5.2
Avalie .
Etapa 5.2.1
O determinante de uma matriz pode ser encontrado ao usar a fórmula .
Etapa 5.2.2
Simplifique o determinante.
Etapa 5.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.2.2.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 5.2.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.2.2.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.2.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.2.2.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 5.2.2.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.2.2.1.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.2.2.1.2.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.2.2.1.2.1.5.1
Mova .
Etapa 5.2.2.1.2.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.1.7
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.1.2.2
Subtraia de .
Etapa 5.2.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 5.2.2.3
Reordene e .
Etapa 5.3
Avalie .
Etapa 5.3.1
O determinante de uma matriz pode ser encontrado ao usar a fórmula .
Etapa 5.3.2
Simplifique o determinante.
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.3.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.2
Subtraia de .
Etapa 5.4
Avalie .
Etapa 5.4.1
O determinante de uma matriz pode ser encontrado ao usar a fórmula .
Etapa 5.4.2
Simplifique o determinante.
Etapa 5.4.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.4.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.4.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.4.2.2
Subtraia de .
Etapa 5.4.2.3
Reordene e .
Etapa 5.5
Simplifique o determinante.
Etapa 5.5.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.5.1.1
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 5.5.1.2
Simplifique cada termo.
Etapa 5.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.2.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.5.1.2.3.1
Mova .
Etapa 5.5.1.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.2.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.1.2.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.1.2.3.3
Some e .
Etapa 5.5.1.2.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.5.1.2.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.5.1.2.5.1
Mova .
Etapa 5.5.1.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.2.7
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.3
Some e .
Etapa 5.5.1.4
Subtraia de .
Etapa 5.5.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.5.1.6
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.7
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.5.1.9
Multiplique por .
Etapa 5.5.1.10
Multiplique por .
Etapa 5.5.2
Some e .
Etapa 5.5.3
Some e .
Etapa 5.5.4
Subtraia de .
Etapa 5.5.5
Subtraia de .
Etapa 5.5.6
Mova .
Etapa 5.5.7
Reordene e .
Etapa 6
Defina o polinômio característico como igual a para encontrar os autovalores .
Etapa 7
Etapa 7.1
Fatore o lado esquerdo da equação.
Etapa 7.1.1
Fatore de .
Etapa 7.1.1.1
Fatore de .
Etapa 7.1.1.2
Fatore de .
Etapa 7.1.1.3
Fatore de .
Etapa 7.1.1.4
Fatore de .
Etapa 7.1.1.5
Fatore de .
Etapa 7.1.1.6
Fatore de .
Etapa 7.1.1.7
Fatore de .
Etapa 7.1.2
Fatore de .
Etapa 7.1.2.1
Fatore de .
Etapa 7.1.2.2
Fatore de .
Etapa 7.1.2.3
Fatore de .
Etapa 7.1.3
Fatore de .
Etapa 7.1.3.1
Fatore de .
Etapa 7.1.3.2
Reescreva como .
Etapa 7.1.3.3
Fatore de .
Etapa 7.1.4
Fatore de .
Etapa 7.1.4.1
Fatore de .
Etapa 7.1.4.2
Fatore de .
Etapa 7.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.1.6
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 7.1.7
Multiplique por .
Etapa 7.1.8
Simplifique cada termo.
Etapa 7.1.8.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 7.1.8.1.1
Mova .
Etapa 7.1.8.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.1.8.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.1.8.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 7.1.8.1.3
Some e .
Etapa 7.1.8.2
Multiplique por .
Etapa 7.1.9
Fatore.
Etapa 7.1.9.1
Reescreva em uma forma fatorada.
Etapa 7.1.9.1.1
Fatore usando o teste das raízes racionais.
Etapa 7.1.9.1.1.1
Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma , em que é um fator da constante e é um fator do coeficiente de maior ordem.
Etapa 7.1.9.1.1.2
Encontre todas as combinações de . Essas são as raízes possíveis da função polinomial.
Etapa 7.1.9.1.1.3
Substitua e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a . Portanto, é uma raiz do polinômio.
Etapa 7.1.9.1.1.3.1
Substitua no polinômio.
Etapa 7.1.9.1.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 7.1.9.1.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 7.1.9.1.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 7.1.9.1.1.3.5
Multiplique por .
Etapa 7.1.9.1.1.3.6
Some e .
Etapa 7.1.9.1.1.3.7
Multiplique por .
Etapa 7.1.9.1.1.3.8
Subtraia de .
Etapa 7.1.9.1.1.3.9
Some e .
Etapa 7.1.9.1.1.4
Como é uma raiz conhecida, divida o polinômio por para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.
Etapa 7.1.9.1.1.5
Divida por .
Etapa 7.1.9.1.1.5.1
Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de .
- | - | + | - | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.2
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
- | |||||||||||
- | - | + | - | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.3
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
- | |||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
- | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.4
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
- | |||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - |
Etapa 7.1.9.1.1.5.5
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
- | |||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ |
Etapa 7.1.9.1.1.5.6
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
- | |||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Etapa 7.1.9.1.1.5.7
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Etapa 7.1.9.1.1.5.8
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - |
Etapa 7.1.9.1.1.5.9
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.10
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- |
Etapa 7.1.9.1.1.5.11
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
- | + | ||||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.12
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
- | + | - | |||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.13
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
- | + | - | |||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + |
Etapa 7.1.9.1.1.5.14
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
- | + | - | |||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - |
Etapa 7.1.9.1.1.5.15
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
- | + | - | |||||||||
- | - | + | - | + | |||||||
+ | - | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
- | + | ||||||||||
- | + | ||||||||||
+ | - | ||||||||||
Etapa 7.1.9.1.1.5.16
Já que o resto é , a resposta final é o quociente.
Etapa 7.1.9.1.1.6
Escreva como um conjunto de fatores.
Etapa 7.1.9.1.2
Fatore por agrupamento.
Etapa 7.1.9.1.2.1
Fatore por agrupamento.
Etapa 7.1.9.1.2.1.1
Para um polinômio da forma , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 7.1.9.1.2.1.1.1
Fatore de .
Etapa 7.1.9.1.2.1.1.2
Reescreva como mais
Etapa 7.1.9.1.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.1.9.1.2.1.2
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Etapa 7.1.9.1.2.1.2.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
Etapa 7.1.9.1.2.1.2.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
Etapa 7.1.9.1.2.1.3
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, .
Etapa 7.1.9.1.2.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 7.1.9.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 7.1.10
Fatore.
Etapa 7.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 7.1.10.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 7.2
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 7.3
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 7.3.1
Defina como igual a .
Etapa 7.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 7.4.1
Defina como igual a .
Etapa 7.4.2
Resolva para .
Etapa 7.4.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 7.4.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 7.4.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 7.4.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.4.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.4.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.4.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 7.4.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 7.4.2.2.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 7.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 7.5.1
Defina como igual a .
Etapa 7.5.2
Resolva para .
Etapa 7.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 7.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 7.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 7.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.